Recuperação de borracha EPDM vulcanizada: estudo da compatibilização e do processamento

Abstract

Esta Dissertação teve por finalidade estudar a recuperação de resíduos de borracha de copolímeros de etileno-propileno-dieno (EPDM-R) usando agentes compatibilizantes. Nesse estudo foram preparados três agentes compatibilizantes: o EPDM funcionalizado com 1-dodecanotiol (EPDMSDD), o EPDM funcionalizado com ácido esteárico (EPDMAE) e o EPDM funcionalizado com ácido graxo (linolênico e linoléico) (EPDMAG). Foram analisados os efeitos das duplas ligações e do tamanho da cadeia do agente compatibilizante nas propriedades mecânicas e de processamento das misturas. Além disso, foi também estudado o efeito da quantidade de agente compatibilizante 5 e 10 phr. O copolímero de etileno-octeno (Engage) foi utilizado na mistura para facilitar a dispersão dos resíduos (EPDM-R) e dos agentes compatibilizantes. A compatibilização foi avaliada através das propriedades mecânicas de resistência à tração e deformação na ruptura, resistência ao rasgamento, ensaio de envelhecimento, ensaio de inchamento com solvente e ensaios da processabilidade da mistura. O efeito dos compatibilizantes no processamento das misturas foi investigado através de ensaios reológicos, utilizando o analisador de processamento de borracha (RPA), e através de ensaios em misturador interno e em extrusora. Os resultados mostraram que a presença de agente compatibilizante melhora as propriedades mecânicas das misturas e auxilia fortemente a incorporação dos resíduos durante o processamento por extrusão, uma vez que as misturas contendo apenas resíduo não eram processadas facilmente e não apresentavam boas propriedades mecânicas finais. Além disso, os melhores resultados de propriedades mecânicas foram observados para as misturas contendo Engage associado a 5 phr de agente compatibilizante, apesar destas composições terem apresentado os menores valores de densidade de ligações cruzadas, indicando deste modo, que as melhorias observadas decorrem principalmente da efetiva compatibilização promovida pelos agentes compatibilizantes. De um modo geral os melhores resultados foram obtidos usando Engage com 5 phr de EPDMSDD. O aumento no teor de compatibilizante promoveu a formação de agregados de carga, que indicam a saturação na interface carga-polímero, conforme pode ser visualizado nos resultados de microscopia eletrônica de varredura (MEV).